原花青素的饲用价值研究进展
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原花青素各国实验报道1.抗辐射自由基学说是辐射损伤的理论基础,机体受辐射后产生内源自由基,引发脂质过氧化等损伤。
而葡萄籽提取物原花青素的多羟基结构使其具有较强的清除自由基,抑制氧化损伤的功效。
1999 年,有报道,将荷S180 瘤的小鼠分别给予60Coγ射线局部照射、口服葡萄籽提取物和局部照射加口服葡萄籽提取物的不同方法处理。
结果表明,葡萄籽提取物组可抑制辐射引发的脂质过氧化。
这可能是葡萄籽提取物抗辐射损伤的主要原因。
原花青素在皮肤方面的应用并不是它的某一单一方面起作用,而是它的综合作用。
也就是在抗皱、防晒美白的同时也起到保湿等作用。
2.血液循环在欧洲,为了改善血液循环、糖尿病性视网膜疾患、减轻水肿和抑制静脉曲张等,原花青素己用于临床治疗几十年。
原花青素可以强化毛细血管、动脉与静脉血管,因此,它有消肿化淤的功效。
毛细血管的阻力减少和渗透性改善,使细胞更容易吸收养分与排除废物。
输送养分与运出废物这是血液循环系统的功能。
心脏负责抽压血液;动脉与静脉血管输送血液;而负责运送营养给细胞,又运出废物的是毛细血管。
原花青素可以清除细胞膜中水溶性和脂溶性的自由基,因此,抑制了释放某些酶去伤害毛细血管壁的过程。
原花青素的滋补功效可以在很短的时间内观察到。
法国波尔多大学的HenriChoussat 教授做了一次试验,试验者有47人,年龄从37岁到85岁,每人服用100毫克原花青素。
27小时后发现,毛细血管的阻力减少了40%。
3. 保护视力糖尿病性视网膜病是糖尿病的征兆,它是眼睛毛细血管微出血引起的,是成年盲人的常见病因。
这一方法显著减少了眼睛毛细血管出血,改善了视力。
原花青素也已经用来防止糖尿病患者白内障手术后的并发症。
1998年,专家们选择了许多没有眼病眼伤的人做试验,考察原花青素是否可以缓解夜盲症。
参加者分成两组,一组是晚上开车的司机,一组是整天和电脑屏幕为伴的人。
四个星期后,再检查他们的耐盲能力,98%的试验者有了改善。
《功能食品》课程设计原花青素的开发与应用进展张健09级食品质量与安全0930402029原花青素的开发与应用进展原花青素(Oligomeric proanthocyanidinCyanidins ,OPC)可视作花青素(cyanidin)类物质的聚合物,因其在加热的状态下能产生红色的花青素而得名,是一类在植物界广泛存在的多酚化合物。
起初被统称为缩合鞣质或缩合单宁。
随着研究的深入以及分离鉴定技术的提高,现在已认识到它还是有别于缩合单宁。
原花青素具有很强的抗氧化和清除自由基活性。
据报道,其抗氧化能力是维E的50倍、维C的20倍,是迄今为止发现的最好的天然抗氧化剂之一。
此外它还具有防癌抗癌,防治心血管疾病,抗高血糖,抗辐射,免疫调节,改善人体微循环及保护皮肤等多种功效,是欧美国家最受欢迎的植物药之一。
近年来OPC已成为国内外研究的热点,美国、欧洲诸国、阿根廷、澳大利亚和新西兰等国相继开发了OPC营养保健品或药品。
目前OPC已广泛应用于食品营养添加剂、医药保健及化妆品等领域。
一、原花青素的保健功能1.抗力抗氧化,清除自由基原花青素(OPC)是从葡萄籽中提取的一种人体内不能合成的新型高效天然抗氧化剂物质。
它是目前自然界植物来源中发现的抗氧化、清除自由基能力最强的物质,其抗氧化活性为维素E的50倍、维生素C的20倍,它能有效清除人体内多余的自由基,具有超强的延缓衰老和增强免疫力的作用。
2.美化肌肤原花青素能保护皮肤中的胶原蛋白免遭胶原酶和弹性蛋白酶降解作用,因而有利于保持皮肤的弹性,从内部和外部同时防止由于过度日晒所导致的皮肤损伤,发挥抗皮肤衰老的功效。
原花青素是最强植物抗氧化剂之一,它可以减少自由基等物质对皮肤的损害。
3.保护视力原花青素能够加速「视紫质」再生的能力,以促进视觉敏锐度,保护视力。
视紫质是眼睛产生视觉的最基本物质,可加强适应对黑暗弱光的敏感度。
看电视多的人,视紫质消耗较多,常会感到眼睛疲劳、视力减退。
原花青素研究报告
原花青素是一种天然产物,存在于许多植物中,包括蓝莓、紫葡萄、黑浆果和紫玉米等。
近年来,人们对原花青素的研究越来越深入,发现它具有广泛的生物活性和药理作用。
下面就简单介绍一些与原花青素相关的研究成果。
首先,原花青素对心血管系统的保护作用备受关注。
研究表明,原花青素可以降低血压、降低胆固醇、促进血管扩张等,进而降低患心脏疾病的风险。
此外,原花青素还可以减轻心肌梗塞导致的损伤,并预防心肌纤维化。
这些发现表明,原花青素可以作为一种新型的心血管疾病治疗药物。
其次,原花青素还具有抗炎作用。
近年来,炎症被发现与许多疾病的发生和发展有关,因此开发有效的抗炎药物具有重要意义。
研究发现,原花青素可以抑制炎症反应,减轻炎症相关疾病的症状。
例如,原花青素可以通过抑制NF-κB的激活来抑制炎症反应,从而减轻哮喘、类风湿性关节炎等疾病的症状。
此外,原花青素还可以增加人体内一些天然的抗氧化剂,从而保护细胞免受氧化应激的损伤。
最近,研究人员还发现原花青素可能对癌症具有预防和治疗作用。
一些实验表明,原花青素可以通过多种途径抑制肿瘤细胞的增殖和扩散。
例如,它可以通过调节细胞生长因子的表达来抑制癌细胞的增殖,也可以通过调节细胞周期的进程来诱导癌细胞凋亡。
此外,原花青素还可以减轻化疗和放疗对正常细胞的损害,有效降低了癌症治疗的副作用。
当然,目前的研究还远远不能完全揭示原花青素的作用机制和应用领域。
但是,它的多种生物活性和药理作用,以及对人体的安全性和耐受性显示出许多有前途的应用前景。
因此,我们对原花青素的进一步研究和应用抱有很大的期望。
原花青素生物活性的研究进展摘要: 原花青素是一种广泛存在于植物中的多酚化合物。
原花青素有很强的生物活性,如抗氧化活性、防治心血管疾病、抗癌、抗高血压、降血脂、降血糖等,已广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。
本文将对其生理活性进行综述。
关键词: 原花青素; 生物活性;原花青素是一种由黄烷-3- 醇单体缩合而成的聚多酚类物质, 因在酸性介质中加热可产生相应的花色素而得名[1~2]。
原花青素是极具发展前景的天然植物提取物,在植物界中广泛存在, 对它的研究已有几十年的历史,国内外研究均证实其具有优越的抗氧化活性、酶抑制活性、血管保护活性、抗炎活性、抗辐射及抗肿瘤活性等。
原花青素的生物活性强、自然来源丰富、可通过饮食摄取,对人体健康和疾病防治有重要作用。
1 抗氧化活性原花青素含有多个酚性羟基,在体内被氧化后释放出H+ ,它能竞争性地与自由基及氧化物结合,从而保护脂质不被氧化,阻断自由基链式反应[3]。
原花青素具有极强的抗氧化活性,是一种良好的氧游离基清除剂和脂质过氧化抑制剂,具有很强的抗氧化活性和自由基清除功能[4]。
实验证实原花青素及其代谢产物的自由基清除活性一般强于VC和VE[5]。
高峰等[6]证实原花青素可使人血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量下降4.80%,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力升高2.31%,谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力升高2.45%,并且能显著降低CCl4中毒小鼠肝脂质过氧化损伤,表明原花青素具有较强的抗氧化活性。
2 防治心血管疾病2.1 抗心肌缺血再灌注损伤研究表明,原花青素能显著降低室性心动过速和心室颤动的发生率和持续时间,同时显著降低血清谷草转氨酶( GOT)的释放,还可保护心肌组织中GSH-Px 的活性;减少心肌梗死时心肌细胞磷酸肌酸激酶和乳酸脱氢酶的释放,减少心肌梗死的面积,促进缺血再灌注后心脏收缩功能的恢复,且能显著增加Na + -K + -ATPa1 亚基的表达,对缺血再灌注后的心肌具有保护作用[8]。
动物营养学报2018ꎬ30(8):2902 ̄2910ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006 ̄267x.2018.08.004原花青素在畜禽生产中的研究与应用刘㊀明1㊀伍树松1㊀方洛云2㊀郭㊀丹3㊀贺建华1∗(1.湖南农业大学动物科学技术学院ꎬ长沙410128ꎻ2.北京农学院动物科学技术学院ꎬ北京102206ꎻ3.北京中农弘科生物技术有限公司ꎬ北京102206)摘㊀要:原花青素是植物中广泛存在的一大类多酚化合物的总称ꎬ具有超强的抗氧化能力ꎬ是目前国际上公认的清除机体自由基最有效的天然抗氧化剂ꎮ已有的体内外试验表明ꎬ原花青素在改善机体功能方面具有广阔的应用前景ꎬ如能够减少炎症㊁改善氧化应激㊁抗癌和调节免疫等ꎮ本文就原花青素的化学结构㊁原料来源㊁分离提取方法㊁生物学功能ꎬ及其在畜禽生产中的应用现状等进行综述ꎮ关键词:原花青素ꎻ生物学功能ꎻ抗氧化ꎻ免疫ꎻ畜禽生产中图分类号:TQ28ꎻS816㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006 ̄267X(2018)08 ̄2902 ̄09收稿日期:2018-01-23基金项目:国家自然科学基金应急管理项目(31741115)ꎻ动物营养学国家重点实验室开放课题(2004DA125184F1724)作者简介:刘㊀明(1981 )ꎬ男ꎬ山东莱阳人ꎬ博士研究生ꎬ研究方向为植物功能成分的开发与利用ꎮE ̄mail:liuming@hongkebio.cn∗通信作者:贺建华ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬE ̄mail:jianhuahy@hunau.net㊀㊀氧化应激是畜禽生产中所面临的主要问题之一ꎬ能引起蛋白质㊁核酸㊁脂质等生物大分子物质的结构和生理功能发生改变ꎬ导致动物机体代谢紊乱㊁生长发育受阻和抗病能力减弱ꎬ进而降低畜禽生产性能和畜产品品质ꎮ因此ꎬ有效的抗氧化应激措施对改善动物健康水平ꎬ提高畜禽生产效益意义重大ꎮ㊀㊀原花青素广泛存在于水果㊁蔬菜㊁坚果㊁种子㊁花和部分植物树皮中ꎬ是一类以多羟基黄烷-3-醇(如儿茶素和表儿茶素)为单元的低聚或多聚形式存在的酚类化合物[1]ꎮ原花青素的酚羟基结构ꎬ特别是邻苯二酚或邻苯三酚中的邻位羟基很容易被氧化成醌类结构ꎬ从而消耗氧ꎬ使其对超氧阴离子㊁活性氧㊁羟自由基等氧自由基具有很强的捕获能力ꎬ是一种很好的氧自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂ꎬ是目前国际上公认的清除机体自由基最有效的天然抗氧化剂[2]ꎮ早在1997年ꎬ就有试验证明原花青素是比维生素C和维生素E更为有效的氧自由基清除剂ꎬ其抗氧化能力是维生素E的50倍㊁维生素C的20倍[3]ꎮ近年来大量研究表明ꎬ原花青素不仅是一种有效的抗氧化剂ꎬ而且具有调节免疫[4]㊁抗炎[5]和影响血浆褪黑素水平及下丘脑时钟基因表达[6]等功效ꎬ在改善人体和动物健康方面具有非常广阔的应用前景ꎬ因此其在营养和医疗保健等领域越来越受到关注ꎮ1㊀原花青素的化学结构和聚合度1.1㊀原花青素的化学结构㊀㊀原花青素是植物中最丰富的多酚化合物之一ꎬ属于类黄酮物质ꎮ在结构上ꎬ原花青素是由不同数量的(+)-儿茶素或(-)-表儿茶素结合而成ꎬ如葡萄籽原花青素ꎬ其化学结构见图1[7]ꎮ较为简单的原花青素是儿茶素㊁表儿茶素或儿茶素与表儿茶素形成的二聚体ꎬ此外还有多聚体ꎮ按聚合度的大小ꎬ通常将二聚体至五聚体称为低聚原花青素(oligomericproanthocyanidinsꎬOPC)ꎬ将五聚体以上的称为高聚原花青素(polymericproantho ̄cyanidinsꎬPPC)ꎮ一般而言ꎬ原花青素的平均聚合度在3~11[8]ꎬ但通过液相色谱-质谱联用分析发现ꎬ苹果酒提取物中原花青素的聚合度可高达17[9]ꎮ8期刘㊀明等:原花青素在畜禽生产中的研究与应用图1㊀葡萄籽原花青素的化学结构Fig.1㊀Thechemicalstructureofgrapeseedproanthocyanidins[7]1.2㊀聚合度对原花青素生物活性的影响㊀㊀研究表明ꎬ富含原花青素的食物或者原花青素单体对心血管疾病和癌症均有较好的预防效果ꎬ且作用效果受原花青素在肠道吸收的影响[8]ꎮ而原花青素的吸收取决于其聚合度的大小ꎬ在一些体外研究中发现ꎬ只有原花青素二聚体和三聚体能被肠上皮细胞吸收ꎬ而平均聚合度为7的原花青素多聚体则无法被吸收[10]ꎮ对儿茶素和原花青素的抗氧化性能进行比较研究发现ꎬ原花青素的抗氧化性能在油相中随聚合度增加而降低ꎬ在水相中随聚合度的增加先增加后下降ꎬ三聚体的抗氧化性能最强[11]ꎮ此外ꎬ原花青素聚合物可被结肠微生物降解为低分子质量的化合物ꎬ随后被吸收ꎬ例如ꎬ原花青素二聚体和表儿茶素能够被降解为酚酸和非酚酸醛芳香族化合物代谢物[12-13]ꎮ2㊀原花青素的原料来源及分离提取方法2.1㊀原花青素的原料来源㊀㊀原花青素是存在于植物中的一大类多酚化合物的总称ꎬ其来源广泛ꎬ水果㊁蔬菜㊁种子㊁坚果㊁花和树皮均可作为分离提取原花青素的原料来源ꎮ目前研究最多的为葡萄籽原花青素ꎮ葡萄籽作为葡萄汁和葡萄酒工业生产的副产品ꎬ含60%~70%的多酚类物质ꎬ其中含有大量的由单体儿茶素或表儿茶素构成的二聚体㊁三聚体和低聚物形式的原花青素[14-15]ꎮ这些葡萄籽原花青素已被证实具有抗氧化㊁抗诱变㊁抗炎和抗癌等性能[7ꎬ16-19]ꎮ此外ꎬ松树皮也是提取制备原花青素的优质原料来源ꎮ吴杰等[20]研究比较了马尾松㊁湿地松㊁华南五针松㊁黄山松㊁金钱松和加勒比松等6个不同品种松树皮的活性物质含量ꎬ结果发现ꎬ不同品种松树皮活性物质含量虽差异显著ꎬ但均含有原花青素ꎬ其中ꎬ马尾松树皮的总多酚㊁总黄酮和原花青素含量最高ꎬ原花青素含量达到了34.8mg/kgꎬ占总多酚含量的30%以上ꎮ2.2㊀原花青素的分离提取方法㊀㊀原花青素的分离和提取方法有很多ꎬ常用的方法包括:有机溶剂萃取法㊁膜过滤法㊁色谱法㊁双水相萃取法㊁大孔树脂吸附法和高效液相层析法等[21-22]ꎮ有机溶剂萃取法常用乙醇㊁甲醇㊁丙酮或几种溶剂的混合溶液ꎬ该方法效率高ꎬ但废液排放对环境污染严重ꎬ尤其是甲醇和丙酮有毒ꎬ限制了其应用ꎮ膜过滤法是以选择性膜进行分离㊁提纯或浓缩的技术ꎬ过程中无需加热ꎬ活性物质损失少ꎬ然而ꎬ随着分离时间的延长ꎬ造成膜的污染和堵塞ꎬ需要定期进行清洗或多种膜串联使用ꎮ双水相萃取法在提取原花青素的同时ꎬ对样品有初步纯化的作用ꎬ条件温和ꎬ活性物质损失少ꎬ但此法存在分离时间长㊁单次分离效率不高等缺点ꎬ限制了其工业化应用ꎮ色谱法和高效液相层析法分离效率高㊁选择性好㊁操作自动化ꎬ但仪器成本高ꎬ分离成本及日常维护费用贵ꎮ大孔树脂吸附法具有选择性好㊁吸附量大㊁容易再生及解析速率快和方便操作等优点[23]ꎬ因此广泛应用于天然产物的分离ꎮ3㊀原花青素的主要生物学功能3.1㊀抗氧化作用㊀㊀原花青素的多种生物学功能均可归因于它的强抗氧化作用ꎬ其抗氧化性能主要体现在以下43092㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷个方面:1)原花青素可直接清除活性氧及活性氮ꎬ也可以增加线粒体膜电位和细胞氧消耗ꎬ减少氧自由基生成ꎬ直接清除自由基和终止氧化反应[24]ꎮ有研究报道ꎬ碧萝芷(一种法国沿海松树皮的水提取物)表现出非常高的清除自由基能力ꎬ主要原因是其含有高达85%的原花青素[25]ꎮ在已有的大量关于原花青素清除1ꎬ1-二苯基苦基苯肼自由基(DPPH )㊁2ꎬ2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐阳离子自由基(ABTS+ )㊁超氧阴离子自由基和羟自由基的研究中ꎬ部分研究表明ꎬ在原花青素的苯环3号位上引入没食子酸ꎬ其清除自由基的能力显著增强ꎬ而将3号位糖基化后则降低其清除自由基的能力[11]ꎮ原花青素清除自由基的能力与其聚合度密切相关ꎬ有研究表明ꎬ聚合度达到3时将增加其自由基清除活性ꎬ但聚合度进一步增加反而会降低其自由基清除活性[11ꎬ25]ꎮ2)原花青素可通过螯合金属离子发挥抗氧化作用ꎮ研究表明ꎬ茶叶和红酒中大部分多酚类物质均能够抑制非血红素铁的吸收[8]ꎮ然而ꎬ在小鼠模型中发现ꎬ茶的摄入并不会影响铁的吸收ꎬ除非茶和铁同时摄入[26]ꎮ因此ꎬ原花青素在体内是否先络合铁ꎬ进而抑制芬顿反应ꎬ保护肠道抵抗氧化损伤?摄入原花青素是否会对机体内铁储备造成负面影响?以上关于原花青素与铁在体内的互作问题还需要进一步深入研究ꎮ3)原花青素还具有增强体内抗氧化酶活性的作用ꎬ如提高超氧化物歧化酶㊁过氧化氢酶㊁谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶等酶的活性ꎮ秦胜利[27]报道ꎬ原花青素显著提高了大鼠脑组织中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性ꎬ进而提高了大鼠的抗氧化能力ꎮ4)原花青素还能循环再生其他内源性抗氧化剂ꎬ如维生素C㊁谷胱甘肽㊁辅酶Q(泛醌)和维生素E[28]ꎮ3.2㊀抗癌作用㊀㊀癌症的发生与持续氧化应激导致的慢性炎症有关ꎬ因此ꎬ具有强抗氧化活性的物质是开发抗癌药物的研究热点ꎮ早在1998年ꎬJoshi[29]就证明了25mg/L的葡萄籽原花青素能诱导人类乳腺瘤细胞MCF ̄7㊁人类肺癌细胞A ̄427㊁人类胃腺癌细胞CRL1739和慢性骨髓白血病细胞K562的凋亡ꎮ㊀㊀最近ꎬZhu等[30]研究发现ꎬ高粱原花青素具有显著防止HepG2癌细胞扩散和抑制其生长的作用ꎬ且对细胞内信号通路分析表明ꎬ原花青素上调了磷酸化5ᶄ-腺苷酸活化蛋白激酶α的水平ꎬ并下调了磷酸化细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellularregulatedproteinkinases1/2ꎬERK1/2)和p38丝裂原活化蛋白激酶(p38mitogen ̄activatedproteinki ̄naseꎬp38MAPK)的水平ꎮLiu等[31]同样也报道ꎬ马尾松树皮原花青素显著抑制了卵巢癌细胞的生长ꎬ且存在剂量依赖性ꎮ其潜在机制可能与线粒体膜电位丢失㊁抗凋亡蛋白B淋巴细胞瘤-2基因(B ̄celllymphoma ̄2ꎬbcl ̄2)的下调和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3/9(cysteinylaspartatespecificproteinase3/9ꎬCaspase3/9)的激活有关ꎬ这表明马尾松树皮原花青素通过激活线粒体相关凋亡信号途径触发癌细胞的细胞凋亡ꎮ马尾松树皮原花青素还可抑制卵巢癌细胞的迁移和侵袭ꎬ显著抑制基质金属蛋白酶-9(matrixmetallopeptid ̄ase ̄9ꎬMMP ̄9)的活性和表达ꎬ阻断核因子-κB(NF ̄κB)的活性以及ERK1/2和p38MAPK的激活[31]ꎮ㊀㊀此外ꎬ原花青素可以阻止促癌因子诱导的癌前病变ꎬ例如ꎬ原花青素可以有效阻断亚硝胺的合成并清除硝酸盐ꎬ避免亚硝酸铵所导致的组织癌变[32]ꎻ原花青素可作为白介素-6(interleukin ̄6ꎬIL ̄6)的拮抗剂ꎬ避免多种刺激因子诱导产生IL ̄6的促癌效应[33]ꎮ原花青素能够有效抑制体外诱导物二油精和对苯二甲酸的促癌作用[34]ꎬ且与在抑制肿瘤发生㊁发展和转移方面具有重要作用的蛋白激酶C的作用相同[35]ꎮ以上研究表明ꎬ原花青素能抑制癌症的发生和发展ꎬ具有被开发为抗癌药物的潜力ꎮ3.3㊀免疫调节作用㊀㊀原花青素具有调节动物免疫功能的作用ꎬ如可有效预防紫外线辐射引起的免疫抑制ꎮ研究表明ꎬ在小鼠饲粮中添加原花青素可增加白介素-12(interleukin ̄12ꎬIL ̄12)的含量[36]和刺激CD8+效应T细胞的分化[37]ꎬ从而抑制紫外线辐射造成的免疫抑制作用ꎮ虽然有关原花青素发挥这些作用的机制尚未完全阐明ꎬ但根据DNA损伤导致了紫外线诱导的树突状细胞耐受性形成的报道[38]ꎬ原花青素对紫外线诱导树突状细胞中DNA的损伤修复可能在其改善紫外线诱导的免疫抑制作用中发挥着重要作用ꎮ此外ꎬ在复发性结肠炎大鼠模型中ꎬ灌胃给予不同剂量的原花青素治疗后ꎬ大鼠结肠组织中白介素-1β(interleukin ̄1βꎬIL ̄1β)和IL ̄640928期刘㊀明等:原花青素在畜禽生产中的研究与应用的含量显著降低ꎬ而白介素-4(interleukin ̄4ꎬIL ̄4)和白介素-10(interleukin ̄10ꎬIL ̄10)的含量显著升高ꎬ这表明ꎬ原花青素可降低促炎因子的表达ꎬ同时提高抗炎因子的表达[5]ꎮ本研究团队近期研究结果表明ꎬ原花青素等多酚类物质能动态调节炎症细胞因子网络ꎬ从而控制体内炎症水平ꎬ调节动物机体免疫功能[39-40]ꎮ4㊀原花青素在畜禽生产中的研究与应用㊀㊀畜禽生产尤其是规模化养殖中ꎬ动物时刻都受到氧化应激的影响ꎮ大量研究显示ꎬ外界环境的冷应激㊁热应激㊁化学药物㊁致病菌㊁饲料养分不均衡㊁变质饲料和辐射等因素均可诱导畜禽机体产生自由基ꎬ引起机体的氧化反应[41-43]ꎮ正常情况下ꎬ机体具有一定的抗氧化能力ꎬ但当机体内氧化反应与抗氧化能力平衡被打破时ꎬ会导致脂质过氧化并产生过多的氧自由基ꎬ损伤畜禽机体细胞㊁组织和器官ꎬ严重影响畜禽的健康水平㊁生长性能和畜产品品质ꎮ例如ꎬGao等[44]研究表明ꎬ给肉鸡注射地塞米松将导致肉鸡肌肉脂质过氧化ꎬ脂肪酸饱和度显著提高ꎬ肉品质下降ꎮ原花青素作为一种有效的清除机体自由基天然抗氧化剂ꎬ在缓解畜禽氧化应激和提高生产性能方面效果显著ꎮ4.1㊀在猪生产中的研究与应用4.1.1㊀在提高抗氧化能力㊁降低腹泻率方面的研究与应用㊀㊀近几年来关于原花青素在猪生产中的研究与应用已有不少报道ꎬ详见表1ꎮ赵娇[45]研究发现ꎬ饲粮添加100mg/kg葡萄籽原花青素显著提高了仔猪血清和肝脏抗氧化能力ꎬ缓解了敌草快(diquat)诱导的氧化应激及损伤ꎬ其效果与50mg/kg维生素E相当ꎻ通过进一步分析信号通路发现ꎬ葡萄籽原花青素通过抑制细胞线粒体和内质网中的细胞凋亡信号通路显著降低了肝细胞的凋亡率ꎬ从而减少了肝脏损伤ꎮ郝瑞荣等[46]研究也发现ꎬ高粱原花青素显著提高了断奶仔猪血清中抗氧化酶活性ꎬ增强了仔猪的抗氧化能力ꎬ从而减少了腹泻率的发生ꎮ表1㊀近年来原花青素在猪生产中的主要研究与应用Table1㊀Recentmainresearchesandapplicationsofproanthocyanidinsinpigproduction编号No.阶段Stage添加量Addedlevel/(mg/kg)来源Sources作用Effects参考文献References128日龄断奶仔猪50或100葡萄籽显著提高了氧化应激下仔猪的抗氧化能力ꎬ缓解了肝脏的氧化损伤ꎬ降低干细胞凋亡率ꎬ以100mg/kg为宜[45]228日龄断奶仔猪50㊁100或150高粱显著降低了仔猪腹泻率ꎬ但对日增重㊁采食量和料重比无显著影响ꎻ提高了血清免疫球蛋白G㊁免疫球蛋白M㊁补体3㊁补体4和白介素-2的表达水平ꎬ并增强了超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性ꎬ降低了丙二醛的含量[46]328日龄断奶仔猪250葡萄籽提高仔猪日增重ꎬ降低料重比和腹泻率ꎬ效果与抗生素相当ꎻ改善小肠绒毛形态ꎬ提高血清中白介素-1β㊁白介素-2等的表达水平[47]428日龄断奶仔猪40㊁70或100葡萄籽提高肠道消化酶活性以及试验后3周白细胞和红细胞数ꎬ以70mg/kg为宜[49]513kg保育猪200或400葡萄籽在脂多糖炎症模型中ꎬ400mg/kg原花青素降低了炎性细胞因子白介素-1β㊁白介素-6和肿瘤坏死因子-α的表达ꎬ缓解了炎症[48]619kg保育猪100或200葡萄籽正常生理条件下ꎬ100或200mg/kg原花青素改善了小猪的饲料转化效率[48]5092㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷4.1.2㊀在改善生长性能方面的研究与应用㊀㊀宋培霞[47]开展了葡萄籽原花青素与抗生素的对比研究ꎬ结果发现饲粮添加250mg/kg葡萄籽原花青素可以降低肠黏膜通透性ꎬ提高肠黏膜抗氧化能力ꎬ缓解断奶应激所致的腹泻ꎬ从而显著改善日增重和料重比ꎬ提高断奶仔猪的生长性能ꎬ且其促生长和防腹泻效果与抗生素相当ꎮPark等[48]研究发现ꎬ正常生理条件下小猪饲粮中添加100或200mg/kg原花青素均可显著提高小猪的饲料转化效率ꎬ并降低血清中肌酸酐的含量ꎬ而在脂多糖(lipopolysaccharideꎬLPS)诱导的保育猪模型中ꎬ饲粮中添加400mg/kg的原花青素显著降低了血小板数ꎬ并显著抑制了LPS导致的血液中IL ̄1β㊁IL ̄6和肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor ̄αꎬTNF ̄α)含量的升高ꎬ由此可见ꎬ饲粮中添加原花青素可提高猪的饲料转化效率并减少炎症的发生ꎮ在不同原花青素添加水平对断奶仔猪影响的研究中ꎬ70mg/kg的葡萄籽原花青素显著提高了肠道胰蛋白酶㊁脂肪酶和淀粉酶的活性ꎬ有利于营养物质的吸收利用ꎬ同时还提高了血液中白细胞数㊁红细胞数和血红蛋白含量ꎬ但对内脏器官指数没有显著影响[49]ꎮ此外ꎬ还有研究指出葡萄籽原花青素可作为断奶仔猪的免疫调节剂显著改善断奶仔猪的生长性能[50]ꎬ但目前还缺乏相关机制研究和后续推广应用ꎮ4.1.3㊀在猪体内的吸收及代谢研究㊀㊀已有研究表明ꎬ原花青素(研究主要集中在葡萄籽原花青素上)在提高猪生长性能㊁预防腹泻㊁缓解氧化损伤㊁降低炎症和调节免疫等方面均具有积极作用ꎬ由于原花青素纯度的不同ꎬ在猪饲粮中有效添加量范围为70~400mg/kg[47-50]ꎮBitt ̄ner等[51]通过给猪口服100mg/kgBW的原花青素B4(二聚体)后测定48h内尿液和血浆ꎬ研究了原花青素在猪体内的吸收和代谢情况ꎬ结果发现ꎬ尿液和血浆中均检测出了完整分子的原花青素B4ꎬ最大血浆浓度为2.13ng/mLꎬ完整分子的尿液排出量为0.008%ꎬ除了儿茶素和表儿茶素单体ꎬ还检测出了甲基化和共轭的单体代谢物ꎮ这表明ꎬ原花青素二聚体在猪体内可作为完整的分子被吸收ꎬ并且在尿液中排泄ꎬ其主要降解产物为儿茶素和表儿茶素单体ꎬ并进一步代谢为甲基化物和葡萄糖醛酸化合物ꎮ4.2㊀在家禽生产中的研究与应用4.2.1㊀在肉鸡生产中的研究与应用㊀㊀原花青素在家禽生产中的研究主要集中于改善生长性能㊁调节脂肪代谢㊁抗氧化和调节免疫等方面ꎮ杨国宇等[52]研究证实含葡萄籽原花青素的复方制剂可以缓解肉鸡热应激ꎬ改善肉鸡胴体组成㊁减少体内脂肪沉积ꎮ杨金玉[53]研究了葡萄籽原花青素对肉仔鸡的调控作用及其机理ꎬ体外结果表明葡萄籽原花青素对肉仔鸡淋巴细胞增殖具有显著的促进作用ꎬ在清除自由基和抑制脂质氧化方面有良好的效果ꎻ体内试验表明ꎬ饲粮添加7.5~15.0mg/kg的葡萄籽原花青素可显著改善肉仔鸡的生长性能和肠绒毛形态ꎬ提高T㊁B淋巴细胞转化率和血液溶菌酶活性ꎬ进而提高肉仔鸡的免疫机能ꎬ但当葡萄籽原花青素添加量达到30.0mg/kg时反而会对肉仔鸡的血液代谢产生不利影响ꎮ除了葡萄籽原花青素ꎬ其他植物来源的原花青素提取物在肉鸡上也有少量的应用研究ꎮPark等[54]研究发现ꎬ给肉仔鸡分别灌服5㊁10和20mg/kgBW的松树皮原花青素5周后ꎬ显著促进了脾细胞㊁法氏囊细胞和胸腺细胞的增殖ꎬ且显著提高了Ⅰ型辅助T细胞因子(干扰素-γ)的表达ꎬ降低了Ⅱ型辅助T细胞因子(IL ̄6)的表达ꎬ进而提高了肉鸡的免疫机能ꎮ4.2.2㊀在蛋鸡生产中的研究与应用㊀㊀在蛋鸡方面ꎬ研究表明饲粮中添加葡萄籽原花青素改善了产蛋后期蛋鸡的产蛋率ꎬ增加了蛋壳厚度ꎬ提高了蛋黄和血浆中总超氧化物歧化酶的活性ꎬ并降低了血浆和肝脏中丙二醛的含量ꎬ改善了蛋鸡的抗氧化能力ꎬ以50mg/kg的添加效果最佳ꎬ且优于200mg/kg抗氧化剂特丁基对苯二酚的效果[55]ꎮ张玉[56]比较了叔丁基对苯二酚㊁茶多酚㊁维生素E㊁吡咯喹啉醌和葡萄籽原花青素等5种不同抗氧化剂在蛋鸡中的应用效果ꎬ结果发现ꎬ茶多酚的总抗氧化能力和清除自由基能力最强ꎬ葡萄籽原花青素次之ꎬ饲粮添加100或200mg/kg叔丁基对苯二酚和400mg/kg茶多酚对大豆油和菜籽油的自氧化抑制作用最强ꎬ添加400mg/kg茶多酚和85mg/kg维生素E对产蛋后期蛋鸡蛋黄㊁肝脏和血浆的抗氧化效果最佳ꎮ4.3㊀在其他畜禽生产中的研究与应用㊀㊀除了在猪和家禽上ꎬ还有少数关于原花青素在反刍动物和兔生产中应用的报道ꎮ奶牛(尤其60928期刘㊀明等:原花青素在畜禽生产中的研究与应用是泌乳早期奶牛)发生酮病时ꎬ机体内氧化反应剧烈ꎬ血液中丙二醛和一氧化氮等含量显著升高ꎬ谷胱甘肽过氧化物酶㊁超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等活性显著下降ꎬ机体抗氧化能力大幅度下降ꎬ这就需要注意提高早期泌乳奶牛的抗氧化能力ꎬ而泌乳早期添加原花青素能显著增强奶牛血浆中抗氧化酶活性ꎬ降低氧化代谢产物和酮体的含量ꎬ有效地提高奶牛机体的抗氧化能力[57]ꎮ但黄云飞等[58]研究却发现ꎬ按体重给泌乳早期奶牛灌服20~80mg/(kg d)葡萄籽原花青素对奶牛的肝功酶(谷草转氨酶㊁丙氨酸基转移酶与γ-谷氨酰转肽酶)活性㊁血浆蛋白(白蛋白㊁总蛋白和球蛋白)含量和肾功能指标(尿酸和尿素氮含量)均无显著影响ꎮ牛彩琴等[59]研究报道ꎬ给家兔注射64mg/kgBW的原花青素显著降低了其动脉血压ꎬ并具有剂量效应关系ꎬ而左旋硝基精氨酸和甲烯蓝能明显削弱原花青素的降压作用ꎮ这表明ꎬ原花青素降低家兔动脉血压的作用机制可能与内皮释放的一氧化氮有关ꎮ5㊀小㊀结㊀㊀原花青素是目前国际上公认的清除机体自由基最有效的天然抗氧化剂ꎬ具有强抗氧化㊁抗癌㊁抗辐射和调节免疫等生物学功能ꎬ且其具有天然㊁无残留㊁无毒性㊁不产生耐药性等优势ꎬ可作为一种新型饲料添加剂ꎬ提高猪㊁家禽和反刍动物的抗氧化能力和免疫机能ꎬ起到改善畜禽生产性能㊁防治腹泻和提高畜产品品质等效果ꎮ参考文献:[1]㊀YAMAKOSHIJꎬSAITOMꎬKATAOKASꎬetal.Safetyevaluationofproanthocyanidin ̄richextractfromgrapeseeds[J].FoodandChemicalToxicologyꎬ2002ꎬ40(5):599-607.[2]㊀国植ꎬ徐莉.原花青素:具有广阔发展前景的植物药[J].国外医药(植物药分册)ꎬ1996ꎬ11(5):196-204.[3]㊀BAGCHIDꎬGARGAꎬKROHNRLꎬetal.OxygenfreeradicalscavengingabilitiesofvitaminsCandEꎬandagrapeseedproanthocyanidinextractinvitro[J].ReseachCommunicationsinMolecularPathologyandPharmacologyꎬ1997ꎬ95(2):179-189. 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原花青素的生物学功能及开发利用前景何沙沙,文利新(湖南农业大学动物医学院,湖南长沙410128)摘要:原花青素属于生物类黄酮家族,具有抗氧化、预防心血管疾病和癌症等多种生物学功能。
综述了原花青素的抗紫外线损伤、抗氧化和清除自由基、抗病驱虫、抗癌、调节免疫功能、降血糖血脂、抗炎、抗疲劳等生物学功能,及其保健功能和应用,并对其在饲料工业中的应用进行了阐述。
关键词:原花青素;生物学功能;应用价值中图分类号:S816.79文献标识码:A文章编号:1006-060X(2011)13-0121-03原花青素(Procyanidins,PC)又称浓缩丹宁酸[1],其主要来源是南欧葡萄籽和白松,但同时也广泛存在于橡树、七叶树、榛木、山楂、苹果、浆果、大麦、豆荚、巧克力、大黄、高粱和蔷薇果等高等植物的器官组织中。
原花青素具有着色功能,在热酸处理下能产生红色花色素。
Marles研究发现,豆科植物的种子一旦成熟PC就会形成难溶性的褐色或红褐色色素。
目前,药理学研究发现,原花青素对自由基有很强的捕捉清除能力,它是一种很好的氧自由基清除剂,具有抑制红细胞膜和低密度脂蛋白脂质过氧化、防止血小板凝聚、防止心脑血管疾病、减缓癌细胞成长等功能[2-3]。
它安全低毒、高效、高生物利用率,在食品添加剂、化妆品、保健品及医药等方面有广阔的应用前景。
1原花青素的理化性质原花青素是一大类多酚化合物的总称,其成分较为复杂。
从葡萄籽提取的原花青素主要是以儿茶素或表儿茶素为单体缩合而成的聚合物,但不同植物提取出的原花青素的聚合度大小不同,其中以低聚体(二聚、三聚、四聚体)的生物活性最强,低聚体又称寡聚体(OPC)[4-5]。
聚合度在五聚体以上就称为高聚体(PPC)。
原花青素的水溶性较好[6],但稳定性较差,易受外界条件影响[7],如易氧化,对光、热、pH值敏感等[8-9],为了解决这一问题,现研究最多的是原花青素微胶囊和脂质体包埋。
2原花青素的生物学功能2.1抗紫外线损伤表皮中的类黄酮可吸收紫外辐射,保护叶和茎的内源组织。
原花青素的研究进展原花青素是一种天然生物活性物质,在植物中广泛分布。
近年来,原花青素因其独特的化学组成和多种生物活性而备受。
本文将综述原花青素的研究现状、研究方法及未来研究方向。
一、原花青素概述原花青素(Proanthocyanidins,简称PAs)是天然酚类化合物中的一种,由不同数量的儿茶素或表儿茶素通过C-C键连接而成。
原花青素在植物中主要分布于种子、果实、花瓣和叶片等部位,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、降血脂等多种生物活性。
二、原花青素的研究现状随着人们对原花青素的度不断提高,其研究已经涉及多个领域。
目前,研究者们主要原花青素的抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性。
研究表明,原花青素能够清除自由基、抑制脂质过氧化,具有明显的抗氧化作用。
此外,原花青素还具有明显的抗炎作用,能够抑制炎症因子的表达,减轻炎症反应。
抗肿瘤方面,原花青素能够抑制癌细胞增殖、诱导癌细胞凋亡,对多种癌症具有治疗和预防作用。
三、原花青素的研究方法原花青素的提取方法有多种,包括溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法等。
其中,溶剂提取法是最常用的方法,以乙醇、甲醇等有机溶剂为主。
原花青素的分离方法包括高速逆流色谱、高效液相色谱等。
对于原花青素的结构测定,常用的方法有核磁共振、质谱等。
另外,为了明确原花青素的生物活性,研究者们还采用了细胞生物学、分子生物学等技术手段。
四、结论与展望原花青素作为一种天然活性物质,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多重生物活性,在预防和治疗多种疾病方面具有潜在的应用价值。
然而,目前关于原花青素的研究仍然存在一些不足之处,如提取纯度不高、体内代谢机制不明等问题。
未来研究方向之一是优化原花青素的提取纯度和方法,以提高其在实践中的应用效果。
另外,深入研究原花青素的体内代谢机制和生物活性也是非常重要的方向,有助于揭示其作用机理和实际应用效果。
同时,开展原花青素的构效关系研究,明确其作用的关键结构和活性基团,对于发现新的原花青素类药物和功能食品具有重要意义。
花青素的生物学特性及其在动物生产中的应用研究关键词:花青素;生物学特性;动物生产;饲料添加剂原花青素又被称为前青花素,在生物学上被纳为黄酮类.同时它还是由儿茶素和表儿茶素所构成的多聚体,因此被生物学上归为了多酚化合物.主要存在松树皮、葡萄籽和花生等植物当中.此添加剂可以显著增强动物的抗氧化性能、加大免疫力和抗炎抑菌等作用,有很大的促进作用.1原花青素的养料组成原花青素中具有大量的蛋白质、氨基酸、维生素以及矿物质等等.因此就有人对葡萄籽当中原花青素的提取效率进行了实验,通过调配不同比例的纤维素酶和果胶酶、复合酶浓度、时间、温度、pH和料液比等,得出了最佳的提取调配参数,即纤维素酶与果胶酶的比例为1:1,复合酶的浓度为1.0%,时间为60分钟,温度为50℃,pH值为5,料液比为1∶21g/ml,此时的原花青素提取效率最佳,为3.805%.提取葡萄籽当中原花青素采用酶解法的实验过程比较简便,可对其在饲料当中的使用作更为详细的实验.2原花青素的生物学特性2.1促进成长原花青素对动物的成长具有极强地促进作用,可以有效地减少料肉比.我国有人专门对鸡进行了实验,在鸡的饲料当中分别加入了0.02%与0.04%的松科植物提取添加剂,和常规饲料比,比常规下的鸡都增重了13.04%与10.86%,同时还改善了胴体的性状.2.2抗氧化并清除自由基原花青素是带有活性酚羟基的一种纯天然物质,有着极强的清除能力,可以清除身体当中具有危害的自由基,而且还有抗氧化的能力,能够阻止酸、蛋白质与脂肪等物质被氧化,避免损伤.经调查发现原花青素的抗氧化效果是VE的50倍、VC的20倍.同时葡萄籽中的原花青素还能有效地降低VE损失、推迟溶血等功能,并且还可促进VE再生.由此就有人对葡萄籽中的原花青素清除自由基的能力进行了研究,通过实验发现100mg/L的葡萄籽中的原花青素对细胞的氧自由基与羟自由基的抑制作用分别是78%与81%,在相同情况下VC对这两种自由基的抑制作用是12%与19%,VE的抑制作用是36%与44%.同时还有人对动物也进行了实验,实验的对象为小鼠,对其喂食适量的原花青素,发现能够有效的增强小鼠身体中SOD、CAT、GSH-P某的活性,减少MDA的含量,而且没有危害.[1]2.3增强免疫力通过小鼠实验发现葡萄籽中的原花青素能够改变紫外照射触发小鼠的免疫功能,促使T细胞分化,增强免疫力.同时有人就还对鸡进行了实验,在鸡的饲料当中分别加入0.075%和0.1%的松针原花青素,通过结果可以发现吃了添加原花青素的鸡,其身体中的各项免疫指标均显著提高,同时还增强了淋巴细胞的转化率.由此可见,原花青素可以有效地增强动物的成长能力以及免疫功能.2.4抗病驱虫经过研究可以发现原花青素能够降低氧化应激的作用,对动物的内脏起到保护的效果,防止小鼠因为酒精的影响而使肝及脂肪发生损害.同时原花青素对真菌和细菌等有害物质具有抑制的作用.其原理主要为:1.经过PPARγ降低THP-1细胞在炎症当中的负作用.2.经過激活NF-КB与MAPK从而发挥出抗炎的效果.2.5抗癌经调查发现花青素具有抗癌的作用,其原理主要为通过花青素来调整机体,产生具有抑制肿瘤的酶,从而阻止癌细胞的增长,起到抗癌的作用.2.6促进消化、防止腹泻原花青素具有促进消化、防止腹泻的效果,其原理为通过原花青素来清除自由基,起到保护肠道的作用,阻止自由基损害黏膜,同时和蛋白质相结合,发挥保护胃壁的作用.另外,原花青素还可以促进动物分泌消化酶,使肠道有效地运行.对此实验主要提取的是沙棘的原花青素,并对大鼠进行实验,发现其对胃溃疡能够有效的治疗,并减少了大鼠断奶之后发生腹泻的情况.3原花青素在动物生产中的应用及未来发展研究3.1原花青素对家禽类生产的应用对家禽的饲料中加入适量的原花青素既可以促进动物的成长,还能增强其免疫力.为此我们就对蛋鸡进行了实验,在其饲料中加入了50mg/kg的原花青素,通过观察发现后期的产蛋率以及蛋壳的厚度显著增加,同时还增强了鸡的抗氧化性能.同时我们还在肉仔鸡的饲料中加入了不同剂量葡萄籽的花青素进行了实验,其剂量分别为50mg/kg(低)、100mg/kg (中)和150mg/kg(高),对照组为不添加.通过结果发现中、高组的肉仔鸡血清免疫球蛋白含量都比对照组高.对于抗氧化来讲,每组的SOD、CAT和GSH-P某都有不同幅度的增强.由此可见,在饲料当中加入葡萄籽的原花青素能够增强肉仔鸡的免疫力以及抗氧化性能.[2]3.2原花青素对猪生产的应用我们在仔猪饲料中也加入了原花青素进行实验,发现其能够有效地提高仔猪的免疫力,减少断奶腹泻情况发生.实验的过程为在断奶仔猪的饲料中分别加入50mg/kg(I组)、100mg/kg(II组)、150mg/kg(III组)高粱原花青素,对照组为不添加.经过结果对比可见每组断奶仔猪的腹泻率降低了42.74%、46.72%、40.75%,仔猪的血清1gG、1gM、补体3(C3)、补体4(C4)以及白细胞介素2(IL-2)的浓度都增大了,而且GSH-P某、SOD和T-AOC活性均增大了,MDA的含量变少.由此可见,添加原花青素能够有效的促进猪的成长.3.3原花青素对反刍动物的应用因为葡萄籽的原花青素具有抗氧化、清除自由基等效果,所以被大量的应用在动物的身上,对于反刍动物的应用来说,主要就是应用于奶牛以及羊的生产方面.通过相关的研究发现,在奶牛的瘤胃体外发酵液当中加入葡萄籽的原花青素能够有效的完善瘤胃发酵形式,增强了瘤胃微生物的体系,减少甲烷的含量,发现加入0.2g/kg的花青素最为合适.其中就有人对产后奶牛进行了实验,在产后奶牛的饲料当中加入20mg/kg的原花青素,并连续喂35天,然后就发现产后奶牛身体里的抗氧化性能显著提升,同时清除自由基的能力明显上升,有效的改善了奶牛产后身体发生的损害,对反刍动物具有积极的促进作用.对于绵羊的实验过程为在绵羊的饲料当中分别加入0、0.85、1.70以及2.25g/kgDM含量的葡萄渣单宁.对绵羊的中、酸性洗涤纤维以及钙磷的消化方面没有影响,不过可以增强绵羊的氮消化率与留存率,减少绵羊的瘤胃液总氮以及蛋白氮的含量,加大了尿素氮的含量,有效的增强了绵羊瘤胃液当中丙酸的含量,同时减少了丁、乙、丙酸对瘤胃液的影响作用,因此花青素可以有效地增强绵羊蛋白质的使用效率,带来许多促进的作用.同时对于成年的母羊来说,将其饲料当中分别加入8%、16%、24%的葡萄渣和8%、16%、24%的葡萄籽,通过结果可知,加入8%的葡萄渣比其他的添加物更加的具有优越性,消化率和能量表现更加强.3.4原花青素的未来发展研究4总结原花青素的发展前景非常乐观,因为其不仅能够促进动物的成长,还能够有效地增强其生产能力以及免疫力,对营养物质的提供和新陈代谢方面具有良好的调解作用,所以被广泛地加以应用.不过不同的添加含量会有不同的效果,所以必須进一步的探究,以发挥出花青素的最佳效果,为我们带来有效的促进作用.。
原花青素的研究进展原花青素是一种由黄烷-3-醇单体缩合而成的天然生物类黄酮物质,是一种聚多酚类的化合物,在自然界中分布广泛,其生物活性极强。
本文主要从原花青素的化学结构、生物活性、分析方法及应用等方面的进行介绍,系统地为原花青素下一步的研究及应用提供思路和参考。
标签:原花青素;化学结构;生物活性;分析方法;应用原花青素(procyanidins),又名缩合鞣质,缩合单宁,是花青素类物质的缩合物,主要存在于蔬菜、花卉及水果的果核及果皮中。
原花青素具有极强的生物活性,目前已广泛应用于食品、药品和保健品等领域里。
本文主要从原花青素的化学结构、生物活性、分析方法及应用等方面的进行介绍,系统地为原花青素下一步的研究及应用提供思路和参考。
1.原花青素的化学结构原花青素是一种由黄烷-3-醇单体缩合而成的天然生物类黄酮物质,是一种聚多酚类的化合物。
根据原花青素的聚合程度可分为单倍体、寡聚体和多聚体。
其中单倍体是构成原花青素最基本的结构单元,常见的原花青素单倍体有:儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素、表阿夫儿茶精,其化学结构见图1。
寡聚体是由2-10个单倍体聚合而成的,该成分为原花青素中研究最多的一类。
多聚体由10个以上的单倍体聚合而成,一般以混合物的形式存在。
2.原花青素的生物活性2.1抗氧化活性原花青素具有极强的抗氧化和清除自由基活性,其作用机制是原花青素的分子结构中的多个酚羟基释放出H+,竞争性地和自由基结合从而保证机体不被氧化。
其自由基清除活性远高于同等含量的维生素C和维生素E,是人类目前发现的活性最强的自由基清除剂之一。
2.2抗肿瘤活性原花青素是通过抗氧化、抗炎、调节信号分子的表达促进肿瘤细胞凋亡、阻滞细胞周期生长来达到抗肿瘤目的的。
原花青素对于多种肿瘤细胞都具有显著的杀伤作用,对于多种致癌剂在启动及促癌阶段都具有显著的抑制作用。
原花青素可有效促进癌细胞的凋亡并提高机体免疫的作用,有研究证明了原花青素可以诱导人类乳癌细胞的凋亡。
原花青素的研究进展张慧文1,2,张 玉1,马超美1,*(1.内蒙古大学生命科学学院,内蒙古 呼和浩特 010021;2.包头医学院,内蒙古 包头 014040)摘 要:原花青素是一类广泛存在于自然界中的黄烷-3-醇类化合物。
本文详细整理国内外有关原花青素的报道,就其化学结构、生物活性、吸收代谢和毒理学特性做详细综述。
其中,原花青素的化学结构根据其聚合度分类,结合结构单元、连接方式、空间构型和取代基的不同,并配结构图列举说明每种类型;原花青素有很强的生物活性,如抗氧化活性、防治心血管疾病、抗癌、抗高血压、降血脂、降血糖等;原花青素的吸收代谢包括体外Caco-2细胞模型和体内代谢的研究;毒理学研究表明原花青素的安全性很高。
本文结合国内外的最新文献,较为全面地介绍生物活性强、食源性和低毒性的原花青素类成分,为该类成分的进一步研究提供参考。
关键词:原花青素;化学结构;生物活性;吸收;代谢;毒理学Progress in Procyanidins ResearchZHANG Huiwen 1,2, ZHANG Yu 1, MA Chaomei 1,*(1. School of Life Sciences, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China;2. Baotou Medical College, Baotou 014040, China)Abstract: Procyanidins, also known as condensed tannins, are naturally occurring flavan-3-ols, present widely in the plant kingdom. This review compiles the recent reports on the chemical composition, biological activities, absorption, metabolism and toxicology of procyanidins in China and abroad. The chemical structures of procyanidins are classified according to polymerization degree combined with structure units, connection mode, configuration and substituents, with figures to illustrate each type. This paper summarizes the current knowledge on biological activities, such as antioxidant activity, cardiovascular disease prevention and inhibition of cancer, hypertension, hyperlipidemia, diabetes, etc. Meanwhile, this review elucidates the absorption and metabolism of procyanidins, including Caco-2 cell model and in vivo metabolic studies. At last, toxicological studies show that procyanidins are safe. Based on the latest studies worldwide, procyanidins are considered as natural food-derived antioxidants with strong antioxidant activity and low toxicity. Key words: procyanidins; chemical structure; biological activity; absorption; metabolism; toxicology 中图分类号:Q94 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2015)05-0296-09doi:10.7506/spkx1002-6630-201505052收稿日期:2014-04-12作者简介:张慧文(1982—),女,讲师,博士研究生,研究方向为药用植物化学。
花青素在饲料上的应用探析作者:申晨来源:《食品界》2017年第12期花青素是一种天然色素,它健康、营养,常被用在食品色素添加、医疗等方面,应用价值较高。
另外,花青素还有抗氧化、抗炎症的方面也有一定的药理作用。
可见,花青素在预防和治疗动物疾病方面也较大的潜力。
本文主要分析了花青素在动物饲料中的应用,探讨了其使用价值。
花青素简介花青素为类黄酮类化合物,其具有典型的类黄酮结构,C6-C3-C6为其基本骨架。
花青素很少以自然游离状态存在,其成苷的种类、位置不同使花青素的种类繁多。
目前在自然界已有的花青素有23中,有6种存在与植物中,其中包括矢车菊色素、天竺葵色素、飞燕草色素、牵牛花色素等,其中矢车菊色素在植物中最为常见,约占自然界花青素含量的一半。
花青素在外界的干扰下容易讲解成无色或者褐色的降解产物,色泽和澄清度都有一定的影响,造成了花青素在日常生活中应用较少。
花青素的颜色鲜亮,并且在不同的PH环境下,花青素表现出了明显不同的水溶性,颜色变化大,在酸性条件下叶子呈红色,在碱性条件下叶子呈蓝色,且花青素含量越多,颜色越深,反之亦然。
植物中花青素的含量能够利用分光光度计进行测量。
人们不但喜爱花青素的颜色,而且也十分关注它的生理活性。
花青素具有抗氧化作用,能够预防氧化引起的心脑血管疾病,保护肝脏,能够抑制肿瘤生长等,可见,适量的花青素对细胞有一定的促进作用。
花青素的生理功能较强的抗氧化作用和自由基清除能力。
由于花青素特殊的化学结构,它是目前最有效的天然水溶性自由基清除剂。
另外,花青素对酸碱度较为敏感,在pH=7.4的条件下,它的抗氧活性最强;它还能够和胶原蛋白结合,形成的抗氧化膜能够避免细胞被氧化,增强抗氧化作用。
花青素猝灭自由基的能力较强,其体内的活性也十分强,具有羟基自由基的能力,这是花青素在生物体内发挥作用的基础。
花青素能够清除体内的有害自由基,阻碍核酸、脂肪等被氧化,从而预防多种疾病的发生。
花色素的抗氧化活性能力能够增强生物的免疫力,促进现代医学的发展意义重大。
原花青素的资源及研究进展张小军1夏春镗1*吴建铭1谢正荣2(1.同济大学生命科学与技术学院上海 200092;2.昆山市农业局 215300)摘要:原花青素是花青素类物质的缩合物,从不同资源制备的原花青素其组分与结构各不相同,功能也有差异。
本文从分类学角度分析了原花青素资源的分布,并对其中的一些重要资源进行评价和分析,为新的原花青素资源的探索提供了方向,并为原花青素的开发提供参考。
关键词:原花青素;分类学;资源;收率;分布Research and Progress of ProanthocyanidinXiaojun Zhang1Chuntang Xia1*Jianming Wu1Zhengrong Xie2(1.School of Life Science and Technology,Tongji University,Shanghai,200092,China;2.Department ofAgriculture,Kunshan City,215300,China)Abstract:Proanthocyanidin could be seen as the polymer of cyanidin.There are different polymerization degree and molecular structure of proanthocyanidins, and therefore different biological functions in different resources. Our research analysis the distribution of proanthocyanidin resources by the manner of taxonomy. Evaluation for some important resources of proanthocyanidin could be provided as reference for the research and development of proanthocyanidin.Key words:proanthocyanidin;taxonomy;resources;yield; distribution原花青素(proanthocyanidin,PC)可视作花青素(cyanidin)类物质的聚合物,因其在加热的状态下能产生红色的花青素而得名,是一类在植物界广泛存在的多酚化合物。
原花青素的研究进展发表时间:2012-08-24T15:42:40.247Z 来源:《心理医生》2011年12第205期供稿作者:罗珊赵雅宁李建民[导读] 原花青素的强抗氧化活性、酶抑制性、细胞保护作用和维生素E再生作用,在抗衰老等一系列领域得到青睐。
罗珊赵雅宁李建民(河北联合大学护理与康复学院063000)【中图分类号】Q946.83+6【文献标识码】A【文章编号】1007-8231(2011)12-2252-02 原花青素(proanthocyanidins,PC)是一大类多酚类化合物的总称。
PC在植物界中广泛存在,主要存在于松树、葡萄、可可、苹果等植物中,但葡萄中原花青素的纯度和含量较高。
近年来国外许多国家对多种植物尤其是葡萄中的各种原花青素进行了广泛深入研究,证实了其具有优越的抗氧化活性、抗辐射、抗炎活性、酶抑制活性、抗肿瘤活性和血管保护活性等多种生物活性,并在药品、保健品、化妆品中都有广泛应用,是具有广泛发展前景的天然植物提取物。
1原花青素的化学结构与性质原花青素是由不同数量的儿茶素、表儿茶素或没食子酸缩合而成,最简单的原花青素是二聚体,还有三聚体、四聚体等直至十聚体。
根据聚合度的大小,通常将2~4聚体称为低聚体原花青素。
将5聚体以上的称为高聚体原花青素。
其中低聚体原花青素为水溶性物质,其清除自由基的能力极强,这与其分子结构和聚合度有着密切关系[1]。
2原花青素的生物活性2.1清除自由基和抗氧化人体中产生的自由基是指具有未配对电子的原子、离子或分子等类物质。
常见的自由基主要包括:( 1 )超氧阴离子自由基;( 2 )羟基自由基;( 3 )氢自由基;( 4 )活性氧(指氧自由基及其衍生物)。
这些自由基能攻击体内细胞膜,造成细胞膜被侵蚀,细胞完整性丧失。
细胞损伤,导致器官、身体各种退行性病变及癌症的发生。
原花青素中二聚体分布最广,具有很强的抗氧化活性。
原花青素之所以具有稳定的状态是由于其相邻二酚羟基电子非定域化结构。
原花青素(procyanidins ,PCs )又名前青花素,在营养学上被归为黄酮类化合物,由不同数量的儿茶素与表儿茶素结合而形成多聚体,是植物界广泛存在的一类多酚化合物的总称。
广泛存在于松树皮、松树针、葡萄籽、苹果、高粱和花生中。
原花青素具有来源广、成本低、安全性高、生物活性高、无残留无副作用等特点。
合理利用该绿色添加剂能有效提高动物机体抗氧化能力、提高机体免疫能力、缓解养殖过程中应激、助消化促生长、抗炎抑菌、抗病驱虫。
本文就原花青素在动物生产中的最新应用作一综述,以期为在畜禽养殖中科学合理地利用原花青素提供理论依据和实践参考。
1原花青素的营养成分原花青素中含有丰富的蛋白质、粗脂肪、各种氨基酸、维生素、多酚、黄酮类化合物及矿物质等。
杨豆(2017)等探究了纤维素酶和果胶酶的质量比、复合酶浓度、酶解时间、酶解温度、pH 和料液比对葡萄籽中原花青素提取的影响,并通过正交实验优化了提取工艺,得到最佳的提取工艺参数为:当纤维素酶和果胶酶的质量比为1∶1时,复合酶浓度1.0%,酶解时间60min ,酶解温度50℃,pH=5,料液比1∶21g/mL ,原花青素得率最高达3.805%。
酶解法提取葡萄籽中原花青素条件温和,利于其在饲料中的进一步应用。
张卫波等(2017)试验探究了料液比、微波温度、微波时间、微波功率等因素对葡萄籽中原花青素的提取效果的影响,在此基础上通过正交优化得到葡萄籽中原花青素微波提取的最佳工艺参数:SDS 水溶液浓度0.15%、料液比1:18g/m L 、微波温度55℃、微波时间3min 、微波功率400W ,此条件下的原花青素得率为5.597%。
2原花青素的生物学功能原花青素具有清除自由基、抗氧化、抗癌、抑菌、抗衰老、消炎抗肿瘤、促进骨形成、保护组织细胞等多种生理作用,应用价值极高。
2.1促生长作用原花青素能有效促进动物生长,提高日增重,降低料肉比。
王占斌(2005)报道,在艾维茵肉鸡日粮中分别添加0.02%和0.04%松科植物提取物活性物质,与对照组相比,平均日分别增重提高13.04%和10.86%,饲料转化率分别提高13.1%和8.73%,胴体性状改善,腹脂率有显著降低的趋势。
花青素的生物活性及其在饲料上的应用摘要:文章通过对花青素生物活性的研究,探索花青素具有的营养和药理作用对动物生长的影响,以期为花青素在动物饲料研究方面提供参考依据。
关键词:花青素;生理活性;动物饲料前言花青素(Anthocyanidin。
ACN),又名花色素,是一种水溶性较强的类黄酮色素。
花青素属于次级代谢产物,是构成植物的花瓣、果实等组织的主要色素之一,其广泛存在于紫甘薯、蓝莓、桑葚、黑(红)米、牵牛花等植物的组织中。
花青素作为一种天然类色素,其健康、无毒、营养的作用在食品色素添加、化妆品、医疗等方面具有巨大的应用价值。
此外,花青素对佐剂性关节炎大鼠免疫功能和炎症因子的作用均说明花青素在抗氧化、抗炎症方面具有显著的药理作用。
可见,花青素在预防和治疗动物疾病方面有很好的开发潜力。
但是,由于花青素的稳定性较差,目前关于花青素作为饲料添加剂的文献较少。
本文就花青素的性质功能对动物生长的影响,结合国内外对其研究进展,探讨花青素在饲料方面的可利用价值。
1 花青素的简介花青素属于酚类中的类黄酮类化合物,是较为典型的类黄酮结构,基本结构单元为2-苯基苯并毗喃阳离子。
以C6-C3-C6为基本骨架。
自然游离状态下的花青素极为少见,其成苷的种类、数目、位置不同,形成的花色苷的种类也不同,使得花青素的种类繁多。
目前自然界中己知有23种花青素,其中在植物中常见的有6种,即天竺葵色素(pelargonidin,Pg)、矢车菊色素(cyanidin,Cy)、飞燕草色素(delphinidin,Dp)、芍药花色素(peonidin,Pn)、牵牛花色素(petunidin,Pt)和锦葵色素(mal-vidin,Mv)衍生物。
六种花色素又以不含甲氧基的天竺葵色素(Pg)、矢车菊色素(Cy)、飞燕草色素(Dp)最常见。
其中矢车菊色素在植物中分布最多,约占自然界中花青素含量的50%。
花青素经由苯基丙酸类合成路径和类黄酮生合成途径生成的一类色原烯衍生物。